TW202221314A - 多視角晶圓分析 - Google Patents

Abstract

本文中揭露了一種用於偵測樣本上的缺陷的方法。該方法包括以下步驟：獲得多重視角（perspective）中的樣本的區域的掃描資料；及執行獲得的該掃描資料的整合分析。該整合分析包括：基於獲得的該掃描資料來計算跨視角共變異數，及/或估算跨視角共變異數；及考慮到該跨視角共變異數，決定該區域中的缺陷的存在。

Description

多視角晶圓分析

本揭示內容大致與晶圓分析相關。

隨著設計規則縮小，相應地需要晶圓分析工具偵測越來越小的缺陷。以前，缺陷偵測主要受到雷射功率及偵測器雜訊的限制。目前，現有技術晶圓分析工具大部分受到由晶圓的表面引起的晶圓雜訊的限制：晶圓上由蝕刻圖案的粗糙度構成的表面不規則性通常表現為掃描影像中的亮點（斑點）。這些亮點可能很類似缺陷的「指印」（記號）。因此，需要改進的區分缺陷與晶圓雜訊的技術。

依據本揭示內容的一些實施例的本揭示內容的態樣與用於晶圓分析的方法及系統相關。更具體而言，但非排他地，依據本揭示內容的一些實施例的本揭示內容的態樣與用於多視角晶圓分析的方法及系統相關，其中使來自複數個視角的測量資料經受整合分析。

因此，依據一些實施例的態樣，提供了一種用於偵測樣本（例如晶圓或光學掩模）上的缺陷的方法。該方法包括以下步驟： 獲得多重視角中的樣本的第一區域（例如表面上）的掃描資料。 執行獲得的該掃描資料的整合分析。該整合分析包括： 基於獲得的該掃描資料來計算跨視角共變異數（即不同視角之間的共變異數），及/或估算該等跨視角共變異數。 考慮到該跨視角共變異數，決定該第一區域中的缺陷的存在。

依據該方法的一些實施例，該樣本是圖案化的晶圓。

依據該方法的一些實施例，該樣本是裸晶圓。

依據該方法的一些實施例，該多重視角包括以下項目中的兩者或更多者：一個或多個照射射束的一個或多個入射角、一個或多個收集的射束的一個或多個收集角、該一個或多個照射射束的至少一個強度、該一個或多個收集的射束的至少一個強度及上述項目的相容組合。

依據該方法的一些實施例，該方法是基於光學的、基於掃描電子顯微術的及/或基於原子力顯微術的。

依據該方法的一些實施例，該方法是基於光學的，且該多重視角包括以下項目中的兩者或更多者：一個或多個照明角、該照明輻射的強度、照明偏振、照明波前、照明波譜、該照明光束的一個或多個焦點偏置、一個或多個收集角、該收集的輻射的強度、收集偏振、該一個或多個收集的射束的相位、亮場通道、灰場通道、返回的光的傅立葉濾波及選自強度、相位或偏振的感測類型，及上述項目的相容組合。

依據該方法的一些實施例，該整合分析包括： 針對該第一區域的複數個子區域中的每一者，基於該多重視角中的每一者中的該第一區域的獲得的該掃描資料及對應的參考資料，來產生該多重視角中的每一者中的差異值。（即產生差異值集合，其中該集合中的每個差異值與不同的視角對應。） 至少部分地基於與該子區域及相鄰於該子區域的子區域對應的該等差異值及與該子區域及相鄰的該等子區域對應的雜訊值（即雜訊值集合），來決定該複數個子區域中的每一者是否有缺陷。該等雜訊值包括來自該等跨視角共變異數的對應共變異數。

依據該方法的一些實施例，該方法進一步包括以下步驟：基於獲得的該掃描資料及該參考資料，來產生該多重視角中的每一者中的該第一區域的差異影像。與來自該複數個子區域的每個子區域對應的該等差異值是根據該等差異影像的與該子區域對應的子影像導出的及/或表徵該等子影像。（使得給定 N個差異影像， N個子影像（即 N個子影像的集合）與每個子區域對應。更具體而言， N個子影像及 N個對應的差異值與每個子區域對應（該 N個差異影像中的每一者一個子影像）。）

依據該方法的一些實施例，該等雜訊值是至少部分地基於該等差異值來計算的。

依據該方法的一些實施例，該決定該複數個子區域中的每一者是否有缺陷的步驟包括： 產生共變異數矩陣，該共變異數矩陣包括與該子區域及相鄰於該子區域的該等子區域對應的該等雜訊值。 將包括與該子區域及相鄰的該等子區域對應的該等差異值的第一向量乘以該共變異數矩陣的逆元（inverse），以獲得第二向量。 計算該第二向量與第三向量的純量積，該第三向量的分量包括表徵一個或多個缺陷的值。 若該純量積大於一預定閾值，則將該子區域標記（標定）為有缺陷。

依據該方法的一些實施例，該複數個子區域中的至少一者具有與單個（影像）像素對應的尺寸。

依據該方法的一些實施例，該等跨視角共變異數是至少部分地基於在該樣本的初步掃描時獲得的掃描資料來估算的，在該初步掃描中對該樣本的區域（例如表面上的區域）進行取樣。每個取樣的區域代表該樣本的區域群組，其中取樣的該等區域中的至少一者代表該第一區域。

依據該方法的一些實施例，該方法進一步包括以下步驟：在決定缺陷的存在時，決定該缺陷是否是令人感興趣的缺陷，且可選地，在該缺陷被決定為是令人感興趣的時候，分類該缺陷。

依據該方法的一些實施例，關於複數個附加區域中的每一者重複該方法，以便掃描該樣本的由該第一區域及該等附加區域所形成的較大區域（例如該樣本的表面上的較大區域）。

依據一些實施例的態樣，提供了一種用於獲得及分析樣本（例如晶圓或光學掩模）的多視角掃描資料的電腦化系統。該電腦化系統被配置為實施上述方法。

依據一些實施例的態樣，提供了一種儲存指令的非暫時性電腦可讀取儲存媒體，該等指令使得電腦化分析系統（例如晶圓分析系統）實施上述方法。

依據一些實施例的態樣，提供了一種用於獲得及分析樣本的多視角掃描資料的電腦化系統。該系統包括： 掃描設備，被配置為掃描多重視角中的樣本的區域（例如表面上的區域）。 掃描資料分析模組（包括一個或多個處理器及記憶體部件），被配置為執行該掃描中所獲得的掃描資料的整合分析，其中該整合分析包括： 基於獲得的該掃描資料來計算跨視角共變異數，及/或估算跨視角共變異數。 考慮到該跨視角共變異數，決定該區域中的缺陷的存在。

依據該系統的一些實施例，該系統被配置為用於分析圖案化的晶圓的掃描資料。

依據該系統的一些實施例，該系統被配置為用於分析裸晶圓的掃描資料。

依據該系統的一些實施例，該多重視角包括以下項目中的兩者或更多者：一個或多個照射射束的一個或多個入射角、一個或多個收集的射束的一個或多個收集角、該一個或多個照射射束的至少一個強度及該一個或多個收集的射束的至少一個強度。

依據該系統的一些實施例，該掃描設備包括基於光學的成像器。

依據該系統的一些實施例，該掃描設備包括掃描式電子顯微鏡。

依據該系統的一些實施例，該掃描設備包括原子力顯微鏡。

依據該系統的一些實施例，該多重視角包括以下項目中的兩者或更多者：一個或多個照明角、該照明輻射的強度、照明偏振、照明波前、照明波譜、該照明光束的一個或多個焦點偏置、一個或多個收集角、該收集的輻射的強度、收集偏振、該一個或多個收集的射束的相位、亮場通道、灰場通道、返回的光的傅立葉濾波及選自強度、相位或偏振的感測類型，及上述項目的相容組合。

依據該系統的一些實施例，該整合分析包括： 針對該第一區域的複數個子區域中的每一者，基於該多重視角中的每一者中的該第一區域的獲得的該掃描資料及對應的參考資料，來產生該多重視角中的每一者中的差異值。 至少部分地基於與該子區域及相鄰於該子區域的子區域對應的該等差異值及與該子區域及相鄰的該等子區域對應的雜訊值，來決定該複數個子區域中的每一者是否有缺陷。該等雜訊值包括來自該等跨視角共變異數的對應共變異數。

依據該系統的一些實施例，該掃描資料分析模組被進一步配置為：基於獲得的該掃描資料及該參考資料，來產生該多重視角中的每一者中的該第一區域的差異影像，其中與來自該複數個子區域的每個子區域對應的該等差異值是根據該等差異影像的與該子區域對應的子影像導出的及/或表徵該等子影像。

依據該系統的一些實施例，該掃描資料分析模組被配置為至少部分地基於該等差異值來計算該等雜訊值。

依據該系統的一些實施例，該決定該複數個子區域中的每一者是否有缺陷的步驟包括： 產生共變異數矩陣，該共變異數矩陣包括與該子區域及相鄰於該子區域的該等子區域對應的該等雜訊值。 將包括與該子區域及相鄰的該等子區域對應的該等差異值的第一向量乘以該共變異數矩陣的逆元（inverse），以獲得第二向量。 計算該第二向量與第三向量的純量積，該第三向量的分量包括表徵一個或多個缺陷的值。 若該純量積大於預定閾值，則將該子區域標記為有缺陷。

依據該系統的一些實施例，該複數個子區域中的至少一者具有與單個（影像）像素對應的尺寸。

依據該系統的一些實施例，該掃描資料分析模組被配置為至少部分地基於在該樣本的初步掃描時獲得的掃描資料來估算該等跨視角共變異數，在該初步掃描中對該樣本的區域（例如表面上的區域）進行取樣。每個取樣的區域代表該樣本的區域群組，其中取樣的該等區域中的至少一者代表該第一區域。

依據該系統的一些實施例，該掃描資料分析模組被進一步配置為：在決定缺陷的存在之後，進一步決定該缺陷是否是令人感興趣的缺陷，且可選地，在該缺陷被決定為是令人感興趣的時候，分類該缺陷。

依據該系統的一些實施例，該系統被進一步配置為關於複數個附加區域中的每一者重複該掃描及該整合分析，以便掃描該樣本的由該第一區域及該等附加區域所形成的較大區域（例如表面上的較大區域）。

依據一些實施例的態樣，提供了一種儲存指令的非暫時性電腦可讀取儲存媒體，該等指令使得電腦化分析系統（例如晶圓分析系統）進行以下操作： 掃描多重視角中的樣本（例如晶圓或光學掩模）的區域（例如表面上的區域）。 執行該掃描中所獲得的掃描資料的整合分析，該整合分析包括： 基於獲得的該掃描資料來計算跨視角共變異數，及/或估算跨視角共變異數。 考慮到該跨視角共變異數，決定該區域中的缺陷的存在。

依據該儲存媒體的一些實施例，該樣本是圖案化的晶圓。

依據該儲存媒體的一些實施例，該樣本是裸晶圓。

依據該儲存媒體的一些實施例，該多重視角包括以下項目中的兩者或更多者：一個或多個照射射束的一個或多個入射角、一個或多個收集的射束的一個或多個收集角、該一個或多個照射射束的至少一個強度及該一個或多個收集的射束的至少一個強度。

依據該儲存媒體的一些實施例，該電腦化分析系統是基於光學的。

依據該儲存媒體的一些實施例，該電腦化分析系統掃描是基於電子顯微術的或基於原子力顯微術的。

依據該儲存媒體的一些實施例，該多重視角包括以下項目中的兩者或更多者：一個或多個照明角、該照明輻射的強度、照明偏振、照明波前、照明波譜、該照明光束的一個或多個焦點偏置、一個或多個收集角、該收集的輻射的強度、收集偏振、該一個或多個收集的射束的相位、亮場通道、灰場通道、返回的光的傅立葉濾波及選自強度、相位或偏振的感測類型，及上述項目的相容組合。

依據該儲存媒體的一些實施例，該整合分析包括： 針對該第一區域的複數個子區域中的每一者，基於該多重視角中的每一者中的該第一區域的獲得的該掃描資料及對應的參考資料，來產生該多重視角中的每一者中的差異值。 至少部分地基於與該子區域及相鄰於該子區域的子區域對應的該等差異值及與該子區域及相鄰的該等子區域對應的雜訊值，來決定該複數個子區域中的每一者是否有缺陷。該等雜訊值包括來自該等跨視角共變異數的對應共變異數。

依據該儲存媒體的一些實施例，儲存的該等指令使得該電腦化系統的掃描資料分析模組進行以下操作：基於獲得的該掃描資料及該參考資料，來產生該多重視角中的每一者中的該第一區域的差異影像，其中與來自該複數個子區域的每個子區域對應的該等差異值是根據該等差異影像的與該子區域對應的子影像導出的及/或表徵該等子影像。

依據該儲存媒體的一些實施例，儲存的該等指令使得該掃描資料分析模組至少部分地基於該等差異值來計算該等雜訊值。

依據該儲存媒體的一些實施例，該決定該複數個子區域中的每一者是否有缺陷的步驟包括： 產生共變異數矩陣，該共變異數矩陣包括與該子區域及相鄰於該子區域的該等子區域對應的該等雜訊值。 將包括與該子區域及相鄰的該等子區域對應的該等差異值的第一向量乘以該共變異數矩陣的逆元（inverse），以獲得第二向量。 計算該第二向量與第三向量的純量積，該第三向量的分量包括表徵一個或多個缺陷的值。 若該純量積大於預定閾值，則將該子區域標記為有缺陷。

依據該儲存媒體的一些實施例，該複數個子區域中的至少一者具有與單個（影像）像素對應的尺寸。

依據該儲存媒體的一些實施例，儲存的該等指令使得該掃描資料分析模組進行以下操作：至少部分地基於在該樣本的初步掃描時獲得的掃描資料來估算該等跨視角共變異數，在該初步掃描中對該樣本的區域（例如表面上的區域）進行取樣。每個取樣的區域代表該樣本的區域群組，其中取樣的該等區域中的至少一者代表該第一區域。

本揭示內容的某些實施例可以包括上述優點中的一些、全部或不包括該等優點。本領域中的技術人員可以根據包括在本文中的圖式、說明及請求項容易理解一個或多個其他技術優勢。而且，雖然上面列舉了特定的優點，但各種實施例也可以包括所列舉的優點中的全部、一些或不包括該等優點。

除非另有界定，否則本文中所使用的所有技術術語及科學術語都具有與此揭示內容所屬領域中的普通技術人員所普遍了解的意義相同的意義。若有衝突，則以包括定義的專利說明書為主。除非上下文另有明確規定，否則如本文中所使用的，不定冠詞「一」意味著「至少一個」或「一個或多個」。

除非另有具體敘述，否則從本揭示內容可以清楚看出，應理解，依據一些實施例，諸如「處理」、「計算」、「決定」、「估算」、「評估」、「計量」等等之類的用語可以指電腦或計算系統或類似的電子計算元件的動作及/或過程，該動作及/或該等過程將在計算系統的暫存器及/或記憶體內表示為物理（例如電子）量的資料操控及/或轉換成在計算系統的記憶體、暫存器或其他此類資訊儲存元件、資訊傳輸元件或資訊顯示元件內類似地表示為物理量的其他資料。

本揭示內容的實施例可以包括用於執行本文中的操作的裝置。該等裝置可以出於期望的目的被特別建構，或可以包括一個或多個通用電腦，該一個或多個通用電腦被儲存在電腦中的電腦程式選擇性地啟動或重新配置。此類電腦程式可以被儲存在電腦可讀取儲存媒體中，該電腦可讀取儲存媒體例如為但不限於包括軟碟、光碟、CD-ROM、磁光碟的任何類型的碟片、唯讀記憶體（ROM）、隨機存取記憶體（RAM）、電可程式化唯讀記憶體（EPROM）、電可抹除且可程式化的唯讀記憶體（EEPROM）、磁卡或光學卡或適於儲存電子指令且能夠耦接到電腦系統匯流排的任何類型的媒體。

本文中所呈現的過程及顯示器本質上並非關於任何特定電腦或其他裝置。可以將各種通用系統與依據本文中的教示的程式一起使用，或建構更專門的裝置來執行期望的方法可能會被證明是合宜的。從下面的說明可以看出，各種這些系統的期望結構。此外，並未參照任何特定的程式語言來描述本揭示內容的實施例。將理解，可以使用各種程式語言來實施如本文中所述的本揭示內容的教示。

可以以由電腦所執行的電腦可執行指令（例如程式模組）的一般背景脈絡來描述本揭示內容的態樣。一般而言，程式模組包括執行特定任務或實施特定抽象資料類型的例程、程式、物件、部件、資料結構等等。也可以在分佈式計算環境中實行所揭露的實施例，在該等分佈式計算環境中，任務由通過通訊網路聯結的遠端處理元件所執行。在分佈式計算環境中，程式模組可安置於包括記憶體儲存裝置的本地及遠端電腦儲存媒體兩者中。

參照隨附的說明及附圖，可以更好地了解本文中的教示的原理、用途及實施方式。在閱讀本文中的說明及圖式之後，本領域中的技術人員將能夠實施本文中的教示，而不需要不適當的努力或實驗。在圖式中，相同的附圖標記在各處指稱相同的部分。

在本案的說明書及請求項中，用字「包括」及「具有」以及其形式不限於該等用字所可能相關的列表中的成員。

如本文中所使用的，用語「約」可以用來指定量或參數（例如元件的長度）的值到給定（所述）的值附近（且包括該給定的值）的連續值範圍內。依據一些實施例，「約」可以將參數的值指定為介於給定值的80%與120%之間。例如，敘述「元件的長度等於約1 m」等同於敘述「元件的長度介於0.8 m與1.2 m之間」。依據一些實施例，「約」可以將參數的值指定為介於給定值的90 %與110 %之間。依據一些實施例，「約」可以將參數的值指定為介於給定值的95 %與105 %之間。

如本文中所使用的，依據一些實施例，用語「實質上」及「約」可以是可互換的。

參照圖式，在流程圖中，可選的操作可以出現在由虛線劃定的方框內。

如本文中所使用的，用語「多視角晶圓分析」用來指採用來自多重視角的掃描資料的晶圓分析。例如，不同視角彼此的偏振、收集光瞳段、相位資訊、焦點偏移等等可以不同。與單個視角相比，由多重視角所提供的額外資訊尤其可以用來更高效地應付晶圓雜訊。來自幾個視角的掃描資料可以產生可預測或可自學習的模式，其可與晶圓雜訊相區分，因此改進了缺陷偵測率。

如本文中所使用的，依據一些實施例，參照例如晶圓上的缺陷而採用的用語「識別」及「偵測」及其派生詞可以可互換地使用。

如本文中所使用的，依據一些實施例，用語「樣本」可以指晶圓或光學掩模。晶圓可以是圖案化的或裸的。 方法

依據一些實施例的態樣，提供了一種用於晶圓分析的電腦實施的方法，其中使來自多重視角的掃描資料經受整合分析（如下面所界定及解釋地進行）。 圖 1呈現依據一些實施例的此類方法（方法 100）的流程圖。

依據一些實施例，方法 100包括操作 110，其中獲得晶圓的一區域（面積）的多重視角的掃描資料。更具體而言，在操作 110中，可以獲得晶圓的掃描區域（例如與影像幀對應的切片段）的多重視角的複數個影像（例如影像幀）。如下面詳述，該複數個影像可以使用配置為以多重視角掃描晶圓的掃描設備來獲得。詳細而言，掃描設備可以包括成像器（成像模組或單元），該成像器被配置為照射（例如照明）晶圓的區域並從該區域收集輻射。依據一些實施例，成像器可以是基於光學的（被配置為以電磁輻射（例如可見光及/或紫外線（UV）輻射）照明晶圓的區域）。依據一些實施例，UV輻射可以是或可以包括深UV輻射及/或極UV輻射。依據一些實施例，可以將成像器配置為以一個或多個帶電粒子束（例如電子束）照射晶圓的區域。

依據一些實施例，可以將成像器配置為允許同時以複數個輻射束照射晶圓，藉此促進同時掃描晶圓的複數個區域。

一般而言，可以將視角分類成兩個群組：輻射通道視角及收集通道視角。基本上，輻射通道決定入射於晶圓的照射束的一個或多個物理性質，例如射束的軌跡線、射束的形狀及/或射束的偏振（在射束是光束時）。相比之下，收集通道包括感測類型（強度、偏振、相位）以及「濾波器」，該等濾波器在本文中廣義上指配置為允許選擇性地收集（及感測）從晶圓返回的輻射的分量的機構（例如分段光瞳、傅立葉濾波器、偏振分束器），該等分量由某些物理性質所表徵，例如返回（反射、散射）角、強度及偏振（在輻射是電磁輻射時）。

依據成像器是基於光學的一些實施例，多重視角可以包括以下項目中的兩者或更多者：照明角（即照明輻射的入射角）、照明強度（其由照明輻射的幅度所決定）、照明偏振（即照明輻射的偏振）、照明波前（在單色時照明輻射的波前的形狀）、照明波譜（即照明輻射的波譜）及照明光束（其可以是稍微失焦的）的一個或多個焦點偏置、收集角（其允許選擇性地感測以某個角度或角度範圍返回的光）、收集的輻射的強度（其允許選擇性地感測以某個強度或強度範圍返回的光）、收集偏振、收集的射束的相位（在照明射束為單色時）、亮場通道、灰場通道（其可以被進一步細分成暗場及「純」灰場）、返回光的傅立葉濾波、感測類型（例如幅度、相位及/或偏振）及上面列出的項目的 相容組合。

詳細而言，要了解，視角可以由來自上面列表中多於一個的項目所表徵。也就是說，來自上面列表的項目的組合。例如，視角可以由入射光束照射晶圓表面的角度（即照明角） 及入射光束的偏振（即照明偏振）所表徵。舉另一個例子，視角可以由收集角度及收集相位（即收集的光束的相位）所表徵。進一步地，要了解，視角可以組合來自照明通導及收集通道兩者的特性。例如，視角可以由照明偏振及收集偏振所表徵。舉另一個例子，視角可以由照明角度和偏振及收集強度和相位所表徵。

因此，獲取（獲得）的影像彼此的選自上面指定的視角列表的至少一個參數可以不同。

如本文中所使用的，依據一些實施例，參照包括子列表（其包括複數個項目（例如元件或請求保護限定））及不在該子列表中的至少一個項目的列表的諸如「中的兩者或更多者」及「中的至少兩者」之類的詞語可以僅指子列表的兩個元件、子列表的一個元件及不在子列表中的一個列出的元件、不在子列表中的兩個元件等等。例如，依據其中該至少一個照明光譜包括兩個照明光譜的一些實施例，多重視角可以由該兩個照明光譜組成或包括該兩個照明光譜。

更一般而言，依據一些實施例，反射的及/或散射的光可以在被偵測之前經歷傅立葉濾波。傅立葉濾波可以用來增加視角的數量及從其可獲得的資訊量。依據一些實施例，多重視角可以包括稍微失焦的照明。

依據一些實施例，例如在照明光源是雷射時，照明光譜可以是窄的。依據一些實施例，例如在照明光源自諸如燈之類的不相干光源時，照射光譜可以是寬的。依據一些實施例，該至少一個照明光譜包括複數個照明光譜。該複數個照明光譜中的每個照明光譜可以是窄的且可選地地是相干的（例如在照明光是相干的雷射光時），或者是寬的。

依據一些實施例，可以從亮場（brightfield）通道（即亮場反射光）及/或灰場（grayfield）通道（即灰場散射光）獲得多視角掃描資料。如本文中所使用的，依據一些實施例，用語「灰場散射光」廣義上用來指非亮場反射光。詳細而言，依據一些實施例，用語「灰場散射光」也可以用來指暗場散射光。

依據一些實施例，可以同時獲得或實質上同時獲得與不同視角對應的影像。依據一些實施例，可以連續獲得與不同視角對應的影像。依據一些實施例，可以同時獲得或實質上同時獲得與不同視角對應的一些影像，而與其他視角對應的一些影像則可以在較早或較晚的時間獲得。

依據一些實施例，用來在操作 110中獲得掃描資料的成像器可以包括複數個偵測器。例如，第一偵測器可以被配置為偵測返回的光束的強度，而第二偵測器可以被配置為偵測返回的光束的偏振。

依據同時獲得所有視角的一些實施例，可以將每個偵測器分配（指派）給不同的視角。或者，依據連續（依序）獲得所有視角的一些實施例，可以採用單個偵測器。依據視角中的一些視角是同時獲得且一些視角是連續獲得的一些實施例，可以將偵測器中的至少一些分配給多重視角的子集，該等子集分別包括視角中的至少兩者。

依據一些實施例，可以採用分段光瞳，例如用以依據來自晶圓的返回的輻射束的子束的反射角或散射角來分離到達光瞳的返回的輻射束。可以分配不同的偵測器以分別偵測來自不同光瞳段的輻射（每個光瞳段一個偵測器），使得每個光瞳段構成與不同的收集角（及不同的視角）對應的不同的收集通道。（可以將偵測器定位在光瞳平面的共軛平面上，分段光瞳可以定位在該光瞳平面上。）

依據一些實施例，方法 100包括操作 120，在操作 120中，在操作 110中獲得的掃描資料經歷整合分析以識別（偵測）掃描的區域中的缺陷。如本文中所使用的，關於多視角掃描資料（即至少兩個不同視角的掃描資料）的分析所採用的用語「整合分析」指的是利用來自多重視角的掃描資料以例如獲得改進的缺陷偵測率的分析。依據一些實施例，整合分析可以考慮共視角共變異數，即不同視角中的至少一些之間的共變異數。

可選地，依據一些實施例，方法 100可以進一步包括操作 125，在操作 125中，決定識別的缺陷（即在操作 125中所識別的缺陷）是否是令人感興趣的（或令人討厭的）。依據一些此類實施例，可以進一步分類被決定是令人感興趣的缺陷。即，操作 125可以決定引起缺陷的變形類型。一些變形可能是在晶圓上製造的某些類型的部件（半導體元件）（例如晶片或其他部件，例如電晶體）所特有的。分類可以基於多重視角中的識別的缺陷的測得的或導出的特性。

依據一些實施例，方法 100進一步包括操作 130，在操作 130中，可以關於晶圓的附加區域（例如關於其他切片段）重複操作 110及 120（及可選的操作 125）。詳細而言，附加區域可以構成晶圓的要被掃描的一個或多個預先界定的較大區域（例如一個或多個裸晶）。依據一些實施例，可以重複操作 110及 120（及可選的操作 125），直到完全掃描晶圓為止。

依據方法 100包括操作 125及 130兩者的一些實施例，可以操作 125及 130的順序可以顛倒。

圖 2呈現操作 220的流程圖，操作 220是操作 120的特定實施例。依據一些實施例，操作 220可以包括： 子操作 220a，其中基於獲得的影像（即在操作 110中獲得的該複數個影像）及對應的參考資料來產生掃描區域的差異影像的集合。（差異影像集合中的）每個差異影像與（來自多重視角的）視角中的一者對應。每個差異影像可以使用與（掃描區域的）該視角及參考資料對應的獲得的影像中的一者或多者來產生，該參考資料與該視角對應。 子操作 220b，其中針對集合中的每個差異影像的複數個子影像（例如像素）中的每一者，計算差異值（也稱為「屬性」）。與掃描的晶圓區域的相同的晶圓子區域對應的子影像界定子影像的相應集合，使得子影像的集合中的每個子影像可以與不同的視角（來自多重視角的視角）對應。（詳細而言，在子操作 220b中，針對子影像集合（其與相同的晶圓子區域對應）中的每個子影像，可以計算相應的差異值，藉此產生與晶圓子區域（及子影像集合）對應的差異值集合。） 子操作 220c，其中至少部分地基於與晶圓子區域對應的差異值集合及相應（對應）的雜訊值集合，可以將與子操作 220b的該複數個子影像對應的複數個晶圓子區域中的每一者決定為是有缺陷的（或是沒有缺陷的）。

如本文中所使用的，依據一些實施例，子區域（例如其尺寸與像素或小的像素群組對應）在包括缺陷或缺陷的一部分時被稱為「有缺陷」。

如本文中所使用的，依據一些實施例，在子影像是像素時，關於子影像的用語「差異值」及關於相同子影像的「像素值」可以可互換地使用。

依據一些實施例，參考資料可以包括已經例如在掃描該晶圓時或在掃描製造為具有相同設計的晶圓時獲得的參考影像，或基於諸如CAD資料之類的晶圓的設計資料來產生的參考影像。

如本文中所使用的，用語「差異影像」應以廣義的方式來理解，且可以指藉由組合至少兩個影像（例如第一影像（例如晶圓的掃描區域的影像或根據掃描區域的複數個影像獲得的影像）及第二影像（例如根據與掃描區域相關的參考資料導出的參考影像））來獲得的任何影像。兩個影像的組合可以涉及造成至少一個「差異影像」的對兩個影像進行的任何操控，該至少一個差異影像可以揭示兩個影像之間的變化（差異）或更一般而言可以在兩個影像之間進行區分（區別）（在差異存在時）。詳細而言，要了解，參照兩個影像的用語「組合」可以比從另一個影像減去一個影像更廣義地使用，並且涵蓋可以附加於或替代於減法實施的其他數學運算。進一步地，要了解，在組合兩個影像以獲得差異影像之前，可以個別操控（即預處理）兩個影像中的一者或兩者。例如，可以相對於第二影像配準第一影像。

如本文中所使用的，應將用語「參考資料」廣義地解釋為涵蓋指示（圖案化的）晶圓的實體設計的任何資料及/或根據實體設計導出（例如通過模擬導出）的資料。依據一些實施例，「參考資料」可以包括晶圓的「設計資料」（例如各種格式的CAD資料）或由晶圓的「設計資料」（例如各種格式的CAD資料）組成。

附加性地或替代性地，「參考資料」可以包括藉由例如在配方設置期間或甚至在運行期完全地或部分地掃描晶圓來獲得的資料或由該資料組成。例如，在運行期期間的一個裸晶或具有相同架構的多個裸晶的掃描可以用作相同架構的另一個裸晶的參考資料。進一步地，可以在配方設置期間掃描製造成某個設計的第一晶圓，且可以處理獲得的掃描資料以產生用於隨後製造的相同設計（與第一晶圓相同的設計）的晶圓的參考資料或附加參考資料。此類「自產生」的參考資料在設計資料不可用時是必要的，但即使在設計資料可用時也可以是有益的。

更一般而言，要了解，用語「差異影像」可以指藉由聯合操控以下兩個值集合來獲得的導出值的任何集合：第一值集合（在掃描期間獲得）及第二值集合（從參考資料獲得的參考值），使得集合中的每個導出值與晶圓上的掃描區域的子區域（例如像素）對應。聯合操控可以涉及對兩個值集合進行使得（生成的）導出值集合可以揭示兩個值集合之間的差異（如果有差異的話）或更一般而言可以在兩個值集合之間進行區分的任何數學運算。（數學運算可以包括或可以不包括減法。）詳細而言，聯合操控不限於對對應的值對的操控。也就是說，差異值集合中的每個（差異）值可以由對第一集合中的複數個值及第二集合中的複數個值的聯合操控所造成。

依據一些實施例，與子影像相關的差異值集合也可以包括與相鄰的子影像相關的掃描資料或基於與相鄰的子影像相關的掃描資料來產生的資料。例如，依據每個子影像是像素的一些實施例，與像素對應的像素值（例如強度值）集合也可以包括相鄰像素的像素值。如本文中所使用的，依據一些實施例，在（給定影像（例如差異影像）的）兩個子影像是「最接近的鄰居」時，可以將該等子影像稱為是「鄰居」。也就是說，從子影像之間不存在其他子影像的意義上說，子影像彼此相鄰。依據一些實施例，不僅在兩個像素是最接近的鄰居時，也在兩個像素彼此最多被一個像素分離、最多被兩個像素分離、最多被三個像素分離、最多被五個像素分離或甚至最多被十個像素分離時，可以將該兩個像素稱為是「鄰居」。每個可能性與不同的實施例對應。

依據一些實施例，與第一子影像相關（對應）的差異值集合也包括與相鄰的子影像相關的掃描資料，使得第一子影像相對於相鄰的子影像定位在中心。

依據子影像是像素的一些實施例，與第一像素相關的差異值集合也包括與相鄰的像素相關的掃描資料，使得第一像素及相鄰的像素構成 mx n個像素的區塊，其中3 ≤ m≤ 11且3 ≤ n≤ 11。較大的 n及 m的值也是可能的且可能是需要的，例如在缺陷的尺寸或雜訊的相關長度很大的時候。依據一些此類實施例，第一像素可以定位在區塊的中心處。詳細而言，在可疑的缺陷的尺寸大於第一像素時（即在第一像素可能僅包括（從描繪的意義上說）可疑的缺陷的一部分時），可以選擇 n及 m，使得區塊（其由第一像素及相鄰的第一像素所形成）完整描繪可疑的缺陷。

依據一些實施例，子操作 220c可以包括計算雜訊值集合。依據一些實施例，可以基於與子區域對應的差異值集合來計算雜訊值集合。

依據一些實施例，方法 100可以包括初步掃描操作，在該初步掃描操作中部分地掃描晶圓。更具體而言，就掃描晶圓的區域的樣本的意義，可以對晶圓進行「取樣」。樣本中的每個區域（即來自取樣區域的每個區域）代表由某個架構、部件類型等等所表徵的晶圓區域。

依據一些實施例，為了減少計算負載及加快晶圓分析，可以僅關於初步掃描資料實施某些計算運算。例如，從製造為具有相同設計的裸晶群組，可以（在初步掃描操作中）對一個或多個裸晶進行取樣。從取樣的裸晶內的對應區域獲得的掃描資料可以稍後（例如在子操作 220c中）關於還未取樣的裸晶的對應區域使用。詳細而言，依據一些此類實施例，可以計算與取樣區域對應的雜訊值集合並將其儲存在記憶體中（即在操作 110之前）。雜訊值集合可以稍後用在子操作 220c中作為對掃描區域是否包括缺陷的決定的一部分。

依據一些實施例，操作120可以附加性地包括子操作，在該子操作中，將與不同視角相關且已經在不同時間（特別是相差超過影響晶圓分析系統（其用來檢驗晶圓）及/或晶圓的高頻物理效應的典型時間尺度的時間）獲得的（相同區域的）影像彼此配準。例如在子操作 220a之前（即在依據 圖 2實現操作 120的實施例中），可以實施這種「視角對視角」的配準。除了標準的裸晶對裸晶的配準及/或單元（cell）對單元的配準的以外，還可以實施視角對視角的配準。依據例如已知與不同視角相關的不同影像彼此偏移一個子像素、一個像素或甚至多達十個像素的一些實施例，可以採用對準協定。這可以有利地避免應用配準協定的需要，配準協定相對更為麻煩。

依據一些實施例，在子操作 220a之前，可以將相同掃描區域的不同視角中的影像彼此配準。配準可以使用根據公共通道（其在視角之間切換時不改變）獲得的掃描資料來實施。依據一些此類實施例，多視角掃描資料是從亮場通道獲得的，而灰場通道則用於將影像彼此配準。或者，依據一些實施例，多視角掃描資料是從灰場通道獲得的，而亮場通道則用於將影像彼此配準。（除了標準的裸晶對裸晶配準及/或單元對單元配準以外，還可以實施「視角對視角」配準。）依據一些實施例，總是一次獲取至少兩個視角，其中一個視角是所有獲取的視角所共有的。

圖 3呈現子操作 320c的流程圖，子操作 320c是子操作 220c的特定實施例。依據一些實施例，子操作 320c可以包括共變異數矩陣（其構成雜訊值集合）的計算。依據一些實施例，共變異數矩陣的計算可以基於在子操作 220b中計算的對應差異值集合及/或在晶圓的初步掃描時獲得的掃描資料。共變異數矩陣中的非對角區塊中的項包括跨視角共變異數（與不同（相鄰）的子區域對應的子影像之間的跨視角共變異數以及與相同子區域對應的子影像之間的跨視角共變異數）。依據一些此類實施例，子操作 220c中決定子區域是否包括缺陷（或缺陷的一部分）可以包括： 子操作 320c1，將第一向量 v（其分量包括與子區域對應的差異值集合中的差異值）乘以對應共變異數矩陣 C的逆元以獲得第二向量 u。（注意，與子區域對應的差異值集合也包括與相鄰的子區域相關的差異值。） 子操作 320c2，取第二向量 u與第三向量 k（例如與子區域對應的預定的核（kernel））的純量積。第三向量 k的分量可以表徵會在在基本上沒有晶圓雜訊的情況下（理想上）獲得的差異影像中出現的特定類型的一個或多個缺陷的特徵（signature），子區域疑似至少部分地包括該一個或多個缺陷。 子操作 320c3，其中檢查純量積是否超過預定閾值 B，如果超過，則將子區域標記為包括缺陷（或缺陷的一部分）。

圖 4A-4G呈現依據一些實施例的涉及 圖 3的子操作的計算中所使用的代數表示。對於子影像的數量為 n且視角的數量為 m的情況，將第一向量 v示於 圖 4A中。 v因此包括 n× m個分量。（注意，向量 v、 u及 k中的每一者被界定為行向量。） v的每個分量可以由一對索引（index） i及 j來標記，其中索引 i= 1、2、…、 n表示子影像（例如像素），索引 j= 1、2、… 、 m表示視角。因此，如 圖 4A中所界定， v的前 n個分量（即 v ₁₁、 v ₁₂、… 、 v _{1 n} ）表示第一視角中的（ n個子影像的）差異值。類似地， v的分量 n+ 1到2 n（即 v ₂₁、 v ₂₂、… 、 v _{2 n} ）表示第二視角中的差異值，以此類推。向量 v因此由 m個 圖 4B中所示的 n分量向量 v _j 所「組成」。 v _j 中的每一者與不同的視角（其由索引 j標記）對應。

也參照 圖 5A及 圖 5B，在所考慮的像素p _i （ i= 1、2、…、9）的數量為九的情況下， 圖 5A示出枚舉像素（更一般而言是子影像）的可能方式，因此示出 v（以及 C及 k）中的項的順序。除了中心像素p ₅（其是要分析的像素）以外，還示出了八個最接近它的像素。（中心像素的）像素值集合不僅包括與中心像素相關的值，也包括與八個周圍的像素相關的值。

在所考慮的像素p _j （ j= 1、2、…、5）的數量為五的情況下， 圖 5B示出枚舉像素（更一般而言是子影像）的可能方法，且因此示出 v（以及 C及 k）中的項的順序。除了中心像素p ₁以外，還示出了四個最接近它的像素。（中心像素的）像素值集合不僅包括與中心像素相關的值，也包括與四個最接近的相鄰像素相關的值。

圖 4C中示出了變異數矩陣 C。對於上面第一向量 v內的分量的（即 圖 4A及 圖 4B中所界定的）的排列選擇而言， C採取其中 C由 m× m個較小的矩陣 C _ab （ a= 1、2、…、 m ； b= 1、2、… 、 m）所「組成」的結構，使得 C _ab 中的每一者是 n× n矩陣的共變異數矩陣。 m C _aa （ a= 1、2、…、 m）中的每一者分別與第 a個視角對應，且在與相同（即第 a個）視角對應的不同子影像之間進行「關聯」。「非對角」矩陣 C _{a , b ≠ a} （即在 b≠ a時）中的每一者分別在不同視角中（即第 a個及第 b個視角中）的子影像之間進行「關聯」。 C _ab 示於 圖 4D中。

針對相同的情況（即其中子影像的數量為 n且視角的數量為 m），在 圖 4E中示出了第三向量 k。類似於第一向量 v，第三向量 k由 m個 圖 4F中所示的 n分量向量 k _j 所「組成」。 k _j 中的每一者與不同的視角（其由索引 j標記）對應。

第二向量 u（其是在子操作 320c1中獲得的）是（一維矩陣） v與 C的逆元的矩陣積。在子操作 320c3中，檢查是否 k· u＞ B。注意，閾值 B的值可以取決於預定的核（即取決於子區域疑似包括或部分包括的缺陷的特性）。閾值 B的值也可以從一個子區域到相鄰的子區域有所不同，這取決於其上相應的圖案的幾何形狀。即使在子區域及相鄰的子區域各自在尺寸上與像素對應且各自包括相同缺陷的相應部分時，情況也可能如此。缺陷一般可以有至少約10 nm × 10 nm的面積，且可以影響從其周圍約100 nm × 100 nm（即假定像素與晶圓上約10 nm × 10 nm的面積對應時與至少約3 × 3個像素對應）的區域獲得的訊號。可以選擇閾值 B，使得誤警（即晶圓的沒有缺陷的子區域被錯誤地決定為有缺陷的情況）的百分比。

依據一些實施例，為了加速計算，不計算共變異數矩陣的非對角項或非對角區塊中的一些（例如矩陣 C _{a , b ≠ a} 中的一些）。（若不計算任何非對角區塊，則所涉及的計算相當於計算 m個較小的共變異數矩陣（例如 圖 4G中針對 m= 3的情況所示）。 m個較小的共變異數矩陣中的每一者與視角中的一者對應，其中 m是視角的數量。）

如上所述，第三向量 k（即預定的核）表徵在沒有（或實質上沒有）晶圓雜訊的情況下的缺陷或缺陷家族（即類似缺陷）的特徵，且可以藉由 在存在晶圓雜訊的情況下將匹配的濾波器應用於缺陷或缺陷家族的特徵來獲得以例如最大化訊噪比。依據一些實施例，第三向量 k表徵子區域疑似包括（或部分包括）的特定類型的缺陷的特徵。

依據一些實施例，預定的核可以基於以下項目中的一者或多者來導出：(i)實施在已知包括一個或多個缺陷的晶圓區域上的實驗測量；(ii)來自缺陷的光散射的電腦模擬；(iii)描述缺陷行為的物理模型；及(iv)設計為提供最佳化的核的機器學習演算法。

依據一些實施例，可能已知一些視角對展現比其他視角對更弱的關聯性（例如基於初步掃描時獲得的掃描資料）。依據一些此類實施例，在子操作 320c中，不計算與已知展現較弱的關聯性的視角對對應的區塊中的項以加快分析。

依據一些實施例，可以考慮超出共變異數的聯合概率分佈的較高動差（其與在操作 110中由成像器所獲得的測得值相關）作為子操作 220c中對子區域是否包括（或部分包括）缺陷的決定的一部分。例如，依據一些實施例，可以考慮偏度及/或峰度。

雖然上面實施例中的一些涉及使用光學掃描來實施方法 100，但如已經提及的，依據一些實施例，方法 100也可以使用掃描式電子顯微鏡（SEM）來實施。依據一些此類實施例，多重視角包括照射電子束（e束）的至少一個強度、返回的電子束的至少一個強度、照射電子束的至少一個旋轉、返回的電子束的至少一個旋轉、照射電子束的一個或多個入射角及返回的電子束的一個或多個收集角中的兩者或更多者。

依據一些替代性實施例，方法 100可以使用原子力顯微鏡（AFM）來實施。依據一些此類實施例，多重視角可以包括不同類型的AFM尖端、不同的敲打模式及/或在不同的諧振頻率下應用AFM。

依據由成像器所提供的影像解析度（即像素尺寸）可能高於所需（例如在使用SEM或AFM來實施方法 100時）一些實施例，或為了加速晶圓分析，可以與差異影像的子影像內的像素對應的差異值對求平均以獲得與子影像對應的單個（「粗粒的」）差異值。在此類實施例中，與子區域對應的差異值集合可以包括多重視角中的每一者中的與子區域的子影像相關的平均差異值及與相鄰子區域的子影像相關的平均差異值。（每個平均差異值是藉由對與構成相應的子影像的像素相關的差異值求平均來獲得的）。然後，可以基於平均差異值來計算共變異數矩陣，藉此潛在地允許顯著減輕計算負載。 系統

依據一些實施例的態樣，提供了一種用於獲得及分析晶圓的多視角掃描資料的電腦化系統。 圖 6是依據一些實施例的此類電腦化系統（電腦化系統 600）的方塊圖。系統 600包括掃描設備 602及掃描資料分析模組 604。

掃描設備 602被配置為在多重視角（例如上面在方法小節中列出的視角）中的每一者中掃描晶圓。依據一些實施例，可以同時獲得或實質上同時獲得與多重視角中的兩者或更多者相關的掃描資料。附加性地或替代性地，依據一些實施例，可以將掃描設備 602配置為掃描晶圓，一次一個視角（其來自多重視角）。也就是說，可以將掃描設備 602配置為在視角之間切換。

掃描資料分析模組 604被配置為(i)接收由掃描設備 602所獲得的多視角掃描資料，及(ii)執行多視角掃描資料的整合分析，如下面進一步詳述。

依據一些實施例，掃描設備 602包括平台 612、控制器 614、成像器 616（成像元件）及光學設備 618。掃描設備 602由虛線-雙點方框劃定以指示其中的部件（例如平台 612及成像器 616）可以彼此分離，例如在不被包括在共同的殼體中的意義上。

平台 612被配置為在其上安置要檢驗的樣本，例如晶圓 620（或光學掩模）。晶圓 620可以是圖案化的，但是技術人員將理解，方法 100也可以用來偵測裸晶圓中的缺陷。依據一些實施例，平台 612可以是可動的，如下面闡述。成像器 616可以包括配置為照射晶圓 620的一個或多個發光器（例如可見光及/或紫外線光源）。進一步地，成像器 616可以包括一個或多個光偵測器。詳細而言，成像器 616可以應用收集技術，包括亮場收集、灰場收集等等。光學設備 618可以包括濾光器（例如空間濾波器、偏振濾波器、傅立葉濾波器）、分束器（例如偏振分束器）、反射鏡、透鏡、棱鏡、柵狀體、偏轉器、反射體、孔等等，其被配置為允許獲得與多個視角相關的掃描資料。依據一些實施例，可以將光學設備 618配置為允許在不同視角之間切換掃描設備 602。例如，光學設備 618可以包括配置為設定發射（照明）的光的偏振及/或選擇收集（返回）的光的偏振的偏振濾波器及/或分束器。

更具體而言，依據一些實施例，光學設備 618可以包括光學部件的任何佈置，其被配置為決定（設定）來自成像器 616的輻射源的輻射束的一個或多個光學性質（例如形狀、擴散、偏振）及入射輻射束的軌跡線。依據一些實施例，光學設備 618可以進一步包括光學部件的任何佈置，其被配置為在偵測一個或多個返回的輻射束（例如由晶圓 620鏡像反射或從其漫射地散射的射束）之前選擇（例如藉由濾波來選擇）該一個或多個返回的輻射束的一個或多個光學性質，及在從晶圓 620返回時選擇由該一個或多個返回的射束所遵循的軌跡線。依據一些實施例，光學設備 618可以進一步包括配置為朝向成像器 616的偵測器引導該一個或多個返回的輻射束的光學部件。

控制器 614可以在功能上與平台 612、成像器 616及光學設備 618以及掃描資料分析模組 604相關聯。更具體而言，控制器 614被配置為在晶圓的掃描期間控制及同步上面列出的模組及部件的操作及功能。例如，平台 612被配置為支撐檢驗的樣本（例如晶圓 620），及沿著由控制器 614所設定的軌跡線機械地平移檢驗的樣本，控制器 614也控制成像器 616。

掃描資料分析模組 604包括電腦硬體（一個或多個處理器，例如影像及/或圖形處理器單位，及依電性以及非依電性的記憶體部件；未示出）。電腦硬體被配置為基本上如上面在方法小節中所述地分析晶圓 620上的區域的從成像器 616所接收的多視角掃描資料，以確定缺陷的存在。

掃描資料分析模組 604可以進一步包括類比轉數位（訊號）轉換器（ADC）及取幀器（未示出）。可以將ADC配置為從成像器 616接收類比影像訊號。每個類比影像訊號可以與來自多重視角的不同視角對應。可以將ADC進一步配置為將類比影像訊號轉換成數位影像訊號，並向取幀器傳送數位影像訊號。可以將取幀器配置為根據數位影像訊號獲得掃描的晶圓（例如晶圓 620）上的掃描區域的數位影像（區塊影像或影像幀）。每個數位影像可以處於多重視角中的一者。可以將取幀器進一步配置為向處理器及/或記憶體部件中的一者或多者傳送數位影像。

更具體而言，可以將掃描資料分析模組 604配置為： 基於從成像器 616所接收的掃描區域的掃描資料及可以儲存在記憶體部件中的對應參考資料來產生多重視角中的每一者中的差異值集合。基本上如上面在 圖 2的說明中的方法小節中所述，每個差異值集合與掃描區域的子區域（例如「像素」）對應。 基本上如上面在 圖 2的說明中的方法小節中所述及依據 圖 3的說明中的系統 600的一些實施例，針對每個子區域，至少部分地基於對應的差異值集合及相應的雜訊值集合來決定子區域是否有缺陷。

依據一些實施例，基本上如上面在 圖 2的說明中的方法小節中所述及依據 圖 3的說明中的系統 600的一些實施例，可以將掃描資料分析模組 604配置為，針對每個差異值集合且至少部分地基於該差異值集合，產生對應的雜訊值集合。依據一些實施例，雜訊值集合的產生可以至少部分地基於晶圓的初步掃描中獲得的掃描資料，其中晶圓的代表性區域被掃描。

依據一些實施例，對子區域是否有缺陷的決定可以考慮子區域疑似包括或部分包括的缺陷的類型而實施。詳細而言，決定可以涉及計算共變異數矩陣，且可以進一步包括涉及預定的核及對應的閾值的計算，預定的核表徵在基本上沒有晶圓雜訊的情況下可疑缺陷類型的特徵。

依據圖式中未描繪的一些替代性實施例，提供了一種用於獲得及分析晶圓的多視角掃描資料的電腦化系統。該系統可以與系統 600類似，但不同之處至少在於利用電子束而不是電磁輻射來照射晶圓。在此類實施例中，系統的成像器可以包括掃描式電子顯微鏡。

依據圖式中未描繪的一些替代性實施例，提供了一種用於獲得及分析晶圓的多視角掃描資料的電腦化系統。該系統可以與系統 600類似，但不同之處至少在於利用原子力顯微鏡而不是基於光學的成像器。

圖 7A示意性地描繪電腦化系統 700，其是系統 600的特定實施例。系統 700包括一起構成成像器（或形成成像器的一部分）的輻射源 722及複數個偵測器 724，該成像器是系統 600的成像器 616的特定實施例。系統 700進一步包括掃描資料分析模組 704，其是系統 600的掃描資料分析模組 604的特定實施例。系統 700進一步包括一起構成光學設備（或形成光學設備的一部分）的分束器 732及物鏡 734，該光學設備是系統 600的光學設備 618的特定實施例。也示出了平台 712（其是系統 600的平台 612的特定實施例）及安置在其上的晶圓 720。

也指出了物鏡 734的光軸線 O。光軸線 O與 z軸線平行地延伸。

操作時，光由輻射源 722所發射。朝向分束器 732引導光，一些光通過分束器 732透射。透射光被物鏡 734聚焦在晶圓 720上，以例如在其上形成照明點 S。返回的光（其經歷從晶圓 720鏡像反射）朝向物鏡 734引導回來，並通過物鏡 734朝向分束器 732折射。返回的光的一部分（其已經經由物鏡 734折射）被分束器 732朝向偵測器 724反射。

為了便於說明，指出了一對光線的軌跡線。更具體而言，第一光線 L ₁ 及第二光線 L ₂ 表示由輻射源 722所發射的光線。第三光線 L ₃ 及第四光線 L ₄ 表示在已經從分束器 732反射（在從晶圓 712散射並通過物鏡 734折射之後反射）之後朝向偵測器 724行進的（返回的）光線。第三光線 L ₃ 構成第一光線 L ₁ 的一部分，該部分在通過分束器 732透射且隨後被分束器 732反射之後仍然存在。第四光線 L ₄ 構成第二光線 L ₂ 的一部分，該部分在通過分束器 732透射且隨後被分束器 732反射之後仍然存在。

也指示了分段光瞳 740（分段孔，其也形成光學設備的一部分）。分段光瞳 740可以定位在光瞳平面上，且偵測器 724可以定位在與光瞳平面共軛的平面上。分段光瞳 740被分成複數個光瞳段（或子孔）。光瞳的分段允許將到達光瞳的返回的射束（例如從晶圓反射的光束）分離成子束，這依據子束中的每一者的相應返回角來進行，使得每個光瞳段將與不同的視角對應。也就是說，由分段光瞳 740所產生的視角中的每一者與不同的收集角對應。

舉一個非限制性的例子，在 圖 7A中，分段光瞳 740被示為分成九個光瞳段 740a到 740i，它們以方形陣列佈置，且偵測器 724包括九個對應的偵測器 724a到 724i。系統 700被配置為使得到達光瞳段中的每一者的光（其源自輻射源 722，且已經歷從晶圓 720鏡像反射）從該等光瞳段繼續朝向來自偵測器 724的相應偵測器。也就是說，穿過第一光瞳段 740a的光由第一偵測器 724a感測，穿過第二光瞳段 740b的光由第二偵測器 724b感測，以此類推。因此，偵測器 724中的每一者分別被配置為感測以不同角度返回的光。

依據一些實施例，光學設備可以進一步包括用於引導穿過光瞳段中的每一者的光的光學引導機構（未示出）。可以將光學引導機構配置為確保穿過光瞳段的光被引導到相應的（目標）偵測器（其來自偵測器 724），而不會「洩漏」到其他的偵測器。

依據一些實施例，且如 圖 7A中所描繪，可以將光學設備配置為使得從輻射源 722（直接）到達物鏡 734的光作為準直光束到達那裡。晶圓 720可以定位在或實質上定位在物鏡 734的焦平面處，使得入射於晶圓 720的光線在其上形成照明點 S，照明點 S可以小達約100奈米。

來自準直光束且已經通過物鏡 734折射的不同光線可以以不同的角度入射於晶圓 720。第一光線 L ₁ 的折射部分以第一入射角 θ ₁ （即由折射部分與光軸線 O形成的角度）入射於晶圓 720，且第二光線 L ₂ 的折射部分以第二入射角 θ ₂ 入射於晶圓 720。為了便於說明，假設 θ ₂ 等於 θ ₁ ，使得從物鏡 734到晶圓 720的第二光線 L ₂ 的折射部分所遵循的軌跡線被第一光線 L ₁ 的折射部分在從晶圓 720反射之後反向遵循。同樣地，從物鏡 734到晶圓 720的第一光線 L ₁ 的折射部分遵循的軌跡線被第二光線 L ₂ 的折射部分在從晶圓 720反射之後反向遵循。

因此，在上下文沒有歧義時， θ ₂ 可以用來指離開晶圓 720的第一光線 L ₁ 的折射部分的反射（返回）角，而不是第二光線 L ₂ 的折射部分在晶圓 720上的入射角。類似地，在上下文沒有歧義時， θ ₁ 可以用來指離開晶圓 720的第二光線 L ₂ 的折射部分的反射（返回）角，而不是第一光線 L ₁ 的折射部分在晶圓 720上的入射角。

注意，不僅入射角可以與多視角晶圓分析相關，方位角也可以與多視角晶圓分析相關，特別是在晶圓 720是圖案化的時候（由圖案相對於晶圓表面引入的一個或多個不對稱性引起）。也就是由入射光線在晶圓表面上的「投影」與參數化晶圓表面（的側向尺度）的正交坐標系統的 x軸線形成的角度。在 圖 7B中，指出了入射於晶圓 720的光線 L _i 的入射角（或極角） θ _i 及第一方位角 φ _i 。也指出了從晶圓 720反射的光線 L _r 的反射角（或極角） θ _r = θ _i 及第二方位角 φ _r = φ _i - π。

偵測器 724中的每一者被定位為偵測光線，該等光線已經以極角 θ（或更精確地說，是極角的以 θ為中心的連續範圍）及方位角 φ（或更精確地說，是以 φ為中心的方位角的連續範圍）照射晶圓 720。

依據一些實施例，系統 700可以進一步包括用於感測光的基礎結構（例如合適地定位的偵測器），該光已經從晶圓 720漫射地散射（詳細而言是由物鏡 734所產生的光錐之外的光線）。依據一些實施例，可以將系統 700配置為使用基於感測的灰場散射光來產生的影像作為附加視角及/或參考影像以用於視角對視角的配準。

基本上如關於系統 600的掃描資料分析模組 604所描述，掃描資料分析模組 704被配置為從偵測器 724接收掃描資料，並基於該掃描資料決定掃描區域是否包括一個或多個缺陷。來自偵測器 724a到 724i中的每一者的掃描資料可以分別用來產生差異影像 I ₁ 到 I ₉ ，每個差異影像處於不同的視角。

因為在 圖 7A中，分段光瞳 740被描繪為包括九個光瞳段，來自偵測器 724的偵測器與該等光瞳段中的每一者對應，所以視角的數量為九。因此，與晶圓上的第一「像素」（即與影像像素對應的尺寸的子區域）相關聯的差異值集合包括9 × ( N+ 1)個元素（差異值），其中 N是考慮到的相鄰像素的數量。也就是說， N是相鄰像素的數量，該等相鄰像素的差異值被包括在與第一像素相關聯的差異值集合中。例如，在相鄰像素的數量為八時（基本上如 圖 5A中所描繪），差異值集合包括81個元素。（預定的核也包括81個元素）。那麼，共變異數矩陣是81 × 81的矩陣。

雖然在 圖 7A中，光瞳段被描繪為具有相等的形狀及尺寸，但要了解，一般而言，分段光瞳 740的不同光瞳段的形狀及/或尺寸可以彼此不同。詳細而言，依據一些實施例，不同的光瞳段的不同之處可以在於面積（即光瞳段的與 zx平面平行的側向尺度）以及光瞳段的相應縱向延伸（例如光瞳段的入口及/或出口的 y坐標可以從一個光瞳段到另一個光瞳段有所不同）。

圖 8示意性地描繪電腦化系統 800，其是系統 600的特定實施例。系統 800與系統 700類似，但差異之處在於包括將從晶圓返回的光分離成不同的偏振的光學部件，藉此允許使視角數量加倍。更具體而言，系統 800包括一起構成成像器（或形成成像器的一部分）的輻射源 822、第一複數個偵測器 824及第二複數個偵測器 826，該成像器是系統 600的成像器 616的特定實施例。系統 800進一步包括掃描資料分析模組 804，其是系統 600的掃描資料分析模組 604的特定實施例。系統 800進一步包括第一分束器 832、物鏡 834、第二分束器 836、第一分段光瞳 840及第二分段光瞳 850，它們一起構成光學設備（或形成光學設備的一部分），該光學設備是系統 600的光學設備 618的特定實施例。第二分束器 836是偏振分束器。也示出了平台 812（其是系統 600的平台 612的特定實施例）及安置在其上的晶圓 820。

依據一些實施例，輻射源 822可以與輻射源 722類似，且複數個偵測器 824及 826中的每一者可以與複數個偵測器 724類似。第一分束器 832及物鏡 834可以與分束器 732及物鏡 734類似，且分段光瞳 840及 850中的每一者可以與分段光瞳 740類似。

基本上如上面關於系統 700所述，操作時，由輻射源 822所發射的光束的一部分通過第一分束器 832透射、由物鏡 834聚焦（以在晶圓 820上形成照明點 S'）、由晶圓 820返回、再次由物鏡 834聚焦並從第一分束器 832反射。從第一分束器 832反射的返回光束的部分朝向第二分束器 836行進，且被第二分束器 836分成不同偏振（例如s偏振光及p偏振光）的兩道光束：第一偏振光束及第二偏振光束。第一偏振光束朝向第一分段光瞳 840及第一複數個偵測器 824行進，且第二偏振光束朝向第二分段光瞳 850及第二複數個偵測器 826行進（使得光瞳段與偏振的每個組合都分配有偵測器）。

指示由輻射源 822所發射的光線的軌跡線的箭頭未被編號。

基本上如關於系統 600的掃描資料分析模組 604所描述，掃描資料分析模組 804被配置為從偵測器 824及偵測器 826接收掃描資料，並基於該掃描資料決定掃描區域是否包括一個或多個缺陷。來自第一偵測器 824a到 824i中的每一者的掃描資料可以分別用來產生差異影像 J ₁ 到 J ₉ ，每個差異影像處於不同的視角。來自第二偵測器 826a到 826i中的每一者的掃描資料可以分別用來產生差異影像 J ₁₀ 到 J ₁₈ ，每個差異影像處於不同的視角（且處於與差異影像 J ₁ 到 J ₉ 不同的偏振）。因此，每一對表徵從晶圓 820返回的光線的極角及方位角可以獲得兩個不同視角中的兩個差異影像：與第一偏振對應的第一差異影像及與第二偏振對應的第二偏振。

因為在 圖 8中，分段光瞳 840及 850中的每一者被描繪為包括九個光瞳段，來自偵測器 824及偵測器 826的偵測器分別與該等光瞳段中的每一者對應，所以視角數量為十八。因此，與晶圓上的第一「像素」相關聯的差異值集合包括18 × ( N' + 1)個元素（差異值），其中 N'是考慮到的相鄰像素的數量。例如，在相鄰像素的數量為八時，差異值集合包括162個元素。（預定的核也包括162個元素）。那麼，共變異數矩陣是162 × 162的矩陣。

圖 9示意性地描繪電腦化系統 900，其是系統 600的特定實施例。系統 900包括輻射源 922、第一偵測器 924、第二偵測器 926及第三偵測器 928，它們一起構成成像器（或形成成像器的一部分），該成像器是系統 600的成像器 616的特定實施例。系統 900進一步包括掃描資料分析模組 904，其是系統 600的掃描資料分析模組 604的特定實施例。系統 900進一步包括第一分束器 932、物鏡 934、第二分束器 936、第三分束器 938、第一偏振器 942及第二偏振器 944，它們一起構成光學設備（或形成光學設備的一部分），該光學設備是系統 600的光學設備 618的特定實施例。未示出偵測器 924、 926及 928中的每一者之前的（未分段）光瞳。也示出了平台 912（其是系統 600的平台 612的特定實施例）及安置在其上的晶圓 920。

第一偏振器 942定位在第二偵測器 926之前，且第二偏振器 944定位在第三偵測器 928之前。第一偏振器 942被配置為過濾出第一偏振的光，且第二偏振器 944被配置為過濾出第二偏振的光，第二偏振與第一偏振不同。

基本上如上面關於系統 700所述，操作時，由輻射源 922所發射的光束的一部分通過第一分束器 932透射、由物鏡 934聚焦（以在晶圓 920上形成照明點 S''）、由晶圓 920返回、再次由物鏡 934聚焦並從第一分束器 932反射。從第一分束器 932反射的返回光束的部分朝向第二分束器 936行進，且藉由第二分束器 936分成第一返回子束及第二返回子束。第一返回子束構成經由第二分束器 936透射的返回光束的部分。第二返回子束構成由第二分束器 936反射的返回光束的部分。

第一返回子束朝向第一偵測器 924行進且由第一偵測器 924感測。第二返回子束朝向第三分束器 938行進且由第三分束器 938分成透射部分及反射部分。透射部分朝向第一偏振器 942行進，且反射部分朝向第二偏振器 944行進。偏振器 942及 944可以以不同的角度對準，使得第二偵測器 926及第三偵測器 928中的每一者感測不同偏振的光。因此，可以將偵測器 924、 926及 928配置為提供足以完全表徵返回光束（其從晶圓 920反射）的偏振的讀數。

指示由輻射源 922所發射的光線的軌跡線的箭頭未被編號。

基本上如關於系統 600的掃描資料分析模組 604所描述，掃描資料分析模組 904被配置為從偵測器 924 、 926及 928接收掃描資料，並基於該掃描資料決定掃描區域是否包括一個或多個缺陷。來自偵測器 924、 926及 928中的每一者的掃描資料可以分別用來產生差異影像 K ₁ 、 K ₂ 及 K ₃ ，每個差異影像處於不同的視角。

因為不像系統 700及 800的光瞳，系統 900的光瞳（未示出）是不分段的，所以視角的數量為三（每個偵測器一個視角）。因此，與晶圓上的第一「像素」相關聯的差異值集合包括3 × ( N ″+ 1)個元素（差異值），其中 N ″是考慮到的相鄰像素的數量。例如，在相鄰像素的數量為八時，差異值集合包括27個元素。（預定的核也包括27個元素）。那麼，共變異數矩陣是27 × 27的矩陣。

注意，依據一些實施例，可以用單個偏振分束器代替第三分束器 938與第一偏振器 942及第二偏振器 944的組合。 模擬結果

此小節描述模擬結果，其展示上述方法（例如方法 100）及系統的效力。 圖 10A呈現藉由模擬電腦化系統（例如系統 700）獲得的多視角掃描資料。多視角掃描資料包括（模擬的）晶圓的方形區域的九個影像（由羅馬數字I到IX列舉），每個影像處於不同的視角。該區域被認為是均勻的，除了該區域的中心中（即中心像素處）的變形（可能由灰塵顆粒所引入）以外。該區域的尺度被設定為1 μm ²。影像I到IX中的每一者是與不同收集角對應的強度影像（其可以藉由分段光瞳（例如分段光瞳 740）來獲得）。也指示了範圍從黑色到白色的強度標度，黑色與零（ I= 0）或最小強度對應，白色與最大強度讀數（ I= I _max）或以上的強度讀數對應。

在影像I到IX中的每一者中，中心像素的強度通常從一個像素到另一個像素有所不同，而且平均看起來既不比周圍的像素更亮也不比周圍的像素更暗。換言之，在任何影像中，缺陷對於肉眼來說都不明顯，即使在將影像一起並排觀看時也是如此。

如上面解釋的，在量 s _ij （其中 s _ij = k ^ij · (( C ^ij) ^-1 v ^ij) ，且索引 i及 j標記像素（ i及 j分別表示像素的列及行））大於對應的閾值時，可以將像素決定為有缺陷。這裡， v ^ij 是與第( i, j)個像素對應的第一向量， C ^ij 是與第( i, j)個像素對應的共變異數矩陣，且 k ^ij 是與第( i, j)個像素對應的第三向量（核）。

圖 10B是在 未考慮跨視角共變異數時與模擬區域對應的 s _ij 的圖形表示。這實際上相當於將 C ^ij 的非對角區塊設定為零。s _ij 依據由 i及 j所假定的值以方形陣列來佈置。（注意，因為依據其「裸設計」，模擬區域旨在是均勻的，所以可以將所有像素的閾值 B取為是相同的，且不會藉由從 s _ij 減去 B來獲得額外的資訊。）也指示了標度 s = k · ( C ^-1 v) ，其範圍從黑色到白色，黑色與 s= s _min對應，白色與 s= s _max對應。

圖 10C是在 有考慮跨視角共變異數（即 C ^ij 的所有分量都被計算）時與模擬區域對應的 s _ij 的圖形表示。

圖 10B中圍繞中心像素（其與有缺陷的像素對應）繪製虛線圓圈 D，其中中心像素由箭頭 d所指示。 圖 10C中圍繞中心像素繪製虛線圓圈 Dʹ，其中中心像素由箭頭 dʹ所指示。很容易看出，中心像素看起來在 圖 10C中比在 圖 10B中亮得多，即缺陷訊號在 圖 10C中比在 圖 10B中強得多，證明了所揭露的方法的改進的缺陷偵測能力。考慮跨視角共變異數將訊噪比從≈ 0.7增大到≈ 2.2。

依據一些實施例的態樣，提供了一種用於獲得關於樣本（例如晶圓）的區域的資訊的方法。該方法包括以下步驟： 藉由成像器獲得區域的多個影像。多個影像彼此的不同之處可以在於從以下項目選出的至少一個參數：照明波譜、收集波譜、照明偏振、收集偏振、照明角、收集角及感測類型（例如強度、相位、偏振）。獲得多個影像的步驟包括照明（照射）區域並收集來自區域的輻射。區域包括多個區域像素（即區域包括複數個子區域，子區域中的每一者具有與像素對應的尺寸）。 接收或產生多個參考影像。 藉由影像處理器（例如掃描資料分析模組）產生多個差異影像，該等差異影像代表多個影像與多個參考影像之間的差異。 針對多個區域像素中的每個區域像素（即區域中的每個像素）計算區域像素屬性集合（像素值集合）。計算基於多個差異影像的像素來進行。 基於多個區域像素的多個區域像素屬性集合（即基於與多個區域像素中的每一者對應的像素值集合）來計算雜訊屬性集合。注意，共變異數矩陣（及其逆元）是表徵雜訊的統計性質的數字的集合。那些統計性質一般可以稱為「屬性」。將共變異數矩陣用作統計性質是特定的非限制性實施例。 基於雜訊屬性集合與像素的區域像素屬性集合之間的關係來針對每個區域像素決定區域像素是否代表缺陷。

依據該方法的一些實施例，決定區域像素是否代表缺陷的步驟也響應於實際缺陷的屬性集合而進行。

依據該方法的一些實施例，決定區域像素是否代表缺陷的步驟也響應於估算缺陷的屬性集合而進行。

依據該方法的一些實施例，該方法包括以下步驟：藉由計算共變異數矩陣來計算雜訊屬性集合。

依據該方法的一些實施例，計算共變異數矩陣的步驟包括：針對每個區域像素計算共變異數值的集合，該等共變異數代表區域像素的區域像素屬性集合的不同屬性之間（即不同視角之間）的共變異數，及基於多個區域像素的多個共變異數值集合來計算給定的共變異數矩陣。

依據該方法的一些實施例，在計算共變異數矩陣之後，將共變異數矩陣的逆元用於進一步的計算。將共變異數矩陣的逆元與代表令人感興趣的缺陷（而不是雜訊）的屬性集合相乘。

依據該方法的一些實施例，該方法進一步包括以下步驟：藉由將以下項目之間的乘法的乘積與閾值（例如閾值 B）進行比較，針對每個區域像素決定區域像素是否代表缺陷：(i)區域像素的屬性集合（例如第一向量 v）、(ii)與影響區域像素的屬性集合的雜訊對應的共變異數矩陣的逆元（例如矩陣 C ^-1）及(iii)令人感興趣的缺陷的屬性集合。

依據該方法的一些實施例，區域像素的像素屬性集合包括關於區域像素及區域像素的相鄰區域像素的資料。

依據該方法的一些實施例（例如如 圖 7A及 圖 8中所示），成像器包括用於產生多個影像的多個偵測器，且該方法進一步包括以下步驟：分配不同的偵測器以偵測來自（分段光瞳的）多個光瞳段中的不同光瞳段的輻射。

依據該方法的一些實施例，多個光瞳段中的不同光瞳段超過四個光瞳段。

依據該方法的一些實施例（例如如 圖 8中所示），成像器包括用於產生多個影像的多個偵測器，且該方法進一步包括以下步驟：分配不同的偵測器來偵測來自(a)偏振與(b)多個光瞳段中的不同光瞳段的不同組合的輻射。

依據該方法的一些實施例，該方法包括以下步驟：在相同的時間點獲得多個影像。

依據該方法的一些實施例，該方法包括以下步驟：在不同的時間點獲得多個影像。

依據該方法的一些實施例，該方法進一步包括以下步驟：分類缺陷。

依據該方法的一些實施例，該方法進一步包括以下步驟：決定缺陷是否是令人感興趣的缺陷或不是令人感興趣的缺陷。

依據一些實施例的態樣，提供了一種用於獲得關於樣本（例如晶圓上的區域）的區域的資訊的電腦化系統。該系統包括成像器，該成像器包括光學件及影像處理器。成像器被配置為獲得區域的多個影像。多個影像彼此的不同之處可以在於從以下項目選出的至少一個參數：照明波譜、收集波譜、照明偏振、收集偏振、照明角及收集角。獲得多個影像的步驟包括照明區域並收集來自區域的輻射。區域包括多個區域像素。電腦化系統被配置為接收或產生多個參考影像。影像處理器被配置為： 產生代表多個影像與多個參考影像之間的差異的多個差異影像。 針對多個區域像素中的每個區域像素計算區域像素屬性集合。區域像素屬性集合是基於多個差異影像的像素來計算的。 基於多個區域像素的多個區域像素屬性集合來計算雜訊屬性集合。 基於雜訊屬性集合與像素的區域像素屬性集合之間的關係來針對每個區域像素決定區域像素是否代表缺陷。

依據一些實施例的態樣，提供了一種儲存指令的非暫時性電腦可讀取媒體，該等指令使得電腦化系統進行以下操作： 藉由（如上所述的）電腦化系統的成像器獲得物體（例如晶圓上的區域）的區域的多個影像。多個影像彼此的不同之處在於從以下項目選出的至少一個參數：照明波譜、收集波譜、照明偏振、收集偏振、照明角、收集角及感測類型。獲得多個影像的步驟包括照明區域並收集來自區域的輻射。區域包括多個區域像素。 接收或產生多個參考影像。 藉由電腦化系統的影像處理器產生多個差異影像，該等差異影像代表多個影像與多個參考影像之間的差異。 針對多個區域像素中的每個區域像素計算區域像素屬性集合，其中計算步驟基於多個差異影像的像素來進行。 基於多個區域像素的多個區域像素屬性集合來計算雜訊屬性集合。 基於雜訊屬性集合與像素的區域像素屬性集合之間的關係來針對每個區域像素決定區域像素是否代表缺陷。

雖然本揭示內容側重於晶圓的掃描及檢驗，但技術人員將理解到，所揭露的方法及系統也可適用於偵測晶圓製造中所使用的光學掩模中的不規則性（「掩模檢驗」）。

如本文中所使用的，依據一些實施例，用語「收集通道」及「偵測通道」可以可互換地使用。依據一些實施例，符號「Vdata」、「Cov」及「Vdefect」可以分別用來指示第一向量 v、共變異數矩陣 C及第三向量 k。

如本文中所使用的，依據一些實施例，用語「群組」可以不僅指複數個元素（例如部件、特徵），也可以指單個元素。在後一種情況下，群組可以稱為「單成員組」。

應理解，本揭示內容的為了明確起見而在單獨的實施例的背景脈絡下描述的某些特徵也可以在單個實施例中組合提供。相反地，本揭示內容的為了簡明起見而在單個實施例的背景脈絡下描述的各種特徵也可以在本揭示內容的任何其他描述的實施例中單獨地提供或以任何合適的子組合提供或適當地提供。在實施例的背景脈絡下所描述的特徵都不被認為是該實施例的必要特徵，除非有明確地如此指定。

雖然依據一些實施例的方法的操作可能以特定的序列來描述，但本揭示內容的方法也可以包括以不同順序實現的所述操作中的一些或全部。本揭示內容的方法可以包括一些描述的操作或所有描述的操作。所揭露的方法中的特定操作都不被認為是該方法的必要操作，除非有明確地如此指定。

雖然本揭示內容是與其特定實施例結合描述，但顯然也存在著本領域中的技術人員可以理解的許多替代方案、變體及變型。相應地，本揭示內容包含了落在隨附請求項的範圍之內的所有此類替代方案、變體及變型。要了解，本揭示內容在其應用方面不一定限於本文中所闡述的部件及/或方法的構造細節及佈置。可以實行其他的實施例，且可以以各種方式實現實施例。

本文中所採用的措詞及術語是出於描述的目的，且不應被認為是限制。此申請案中對任何參考資料的引用或標識不應被解釋為承認此類參考資料可用作本揭示內容的先前技術。章節標題在本文中用來簡化對說明書的了解，且不應被解釋為必然的限制。

100:方法 110:操作 120:操作 125:操作 130:操作 220:操作 600:電腦化系統 602:掃描設備 604:掃描資料分析模組 612:平台 614:控制器 616:成像器 618:光學設備 620:晶圓 700:電腦化系統 704:掃描資料分析模組 712:平台 720:晶圓 722:輻射源 724:偵測器 732:分束器 734:物鏡 740:分段光瞳 800:電腦化系統 804:掃描資料分析模組 812:平台 820:晶圓 822:輻射源 824:偵測器 826:偵測器 832:第一分束器 834:物鏡 836:第二分束器 840:第一分段光瞳 850:第二分段光瞳 900:電腦化系統 904:掃描資料分析模組 912:平台 920:晶圓 922:輻射源 924:第一偵測器 926:第二偵測器 928:第三偵測器 932:第一分束器 934:物鏡 936:第二分束器 938:第三分束器 942:第一偏振器 944:第二偏振器 220a:子操作 220b:子操作 220c:子操作 320c:子操作 320c1:子操作 320c2:子操作 320c3:子操作 724a:偵測器 724b:偵測器 724c:偵測器 724d:偵測器 724e:偵測器 724f:偵測器 724g:偵測器 724h:偵測器 724i:偵測器 740a:光瞳段 740b:光瞳段 740c:光瞳段 740d:光瞳段 740e:光瞳段 740f:光瞳段 740g:光瞳段 740h:光瞳段 740i:光瞳段 824a:偵測器 824b:偵測器 824c:偵測器 824d:偵測器 824e:偵測器 824f:偵測器 824g:偵測器 824h:偵測器 824i:偵測器 826a:偵測器 826b:偵測器 826c:偵測器 826d:偵測器 826e:偵測器 826f:偵測器 826g:偵測器 826h:偵測器 826i:偵測器 d:箭頭 d':箭頭 D:虛線圓圈 D':虛線圓圈 I ₁:差異影像 I ₂:差異影像 I ₃:差異影像 I ₄:差異影像 I ₅:差異影像 I ₆:差異影像 I ₇:差異影像 I ₈:差異影像 I ₉:差異影像 J1:差異影像 J ₁₀:差異影像 J ₁₁:差異影像 J ₁₂:差異影像 J ₁₃:差異影像 J ₁₄:差異影像 J ₁₅:差異影像 J ₁₆:差異影像 J ₁₇:差異影像 J ₁₈:差異影像 J ₂:差異影像 J ₃:差異影像 J ₄:差異影像 J ₅:差異影像 J ₆:差異影像 J ₇:差異影像 J ₈:差異影像 J ₉:差異影像 K ₁:差異影像 K ₂:差異影像 K ₃:差異影像 L1:第一光線 L2:第二光線 L3:第三光線 L4:第四光線 Li:光線 Lr:光線 O:光軸線 S:照明點 S':照明點 S'':照明點 θ ₁ :第一入射角 θ ₂ :第二入射角 θ _i :入射角 θ _r :反射角 φ _i :第一方位角 φ _r :第二方位角

在本文中參照附圖描述了本揭示內容的一些實施例。說明書以及圖式使得本領域的通常技術人員理解如何可以實行一些實施例。圖式是為了說明性的描述，僅示出用於基本地了解本揭示內容的實施例的必要結構細節，並非試圖更詳細地示出結構細節。為了明確起見，圖式中所描繪的一些物體並非依比例繪製。而且，相同圖式中的兩個不同的物體可以依不同的比例繪製。詳細而言，與相同圖式中的其他物體相比，一些物體的比例可能被大大地誇大。

在圖式中：

圖 1是依據一些實施例用於多視角晶圓分析的方法的流程圖；

圖 2是依據 圖 1的方法的一些具體實施例的多視角掃描資料的整合分析的操作的流程圖；

圖 3是依據 圖 2的操作的一些具體實施例用於識別晶圓的掃描區域中的（偵測）缺陷的子操作的流程圖；

圖 4A-4G呈現依據一些實施例的包括在 圖 3的子操作中的計算中所使用的代數表示；

圖 5A及 5B呈現依據一些實施例的兩種不同的枚舉子影像的方式；

圖 6呈現依據一些實施例用於獲得及分析晶圓（其也被描繪）的多視角掃描資料的電腦化系統的方塊圖；

圖 7A示意性地描繪用於獲得及分析晶圓（其也被描繪）的多視角掃描資料的電腦化系統，所描繪的電腦化系統是 圖 6的電腦化系統的特定實施例；

圖 7B示意性地描繪依據一些實施例將光線鏡像反射離開 圖 7A的晶圓；

圖 8示意性地描繪用於獲得及分析晶圓（其也被描繪）的多視角掃描資料的電腦化系統，所描繪的電腦化系統是 圖 6的電腦化系統的特定實施例；

圖 9示意性地描繪用於獲得及分析晶圓（其也被描繪）的多視角掃描資料的電腦化系統，所描繪的電腦化系統是 圖 6的電腦化系統的特定實施例；及

圖 10A-10C呈現展示 圖 1的方法的效力的模擬結果。

國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無

國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

320c:子操作

320c1:子操作

320c2:子操作

320c3:子操作

Claims (20)

1. 一種用於偵測一樣本上的缺陷的方法，該方法包括以下步驟： 獲得多重視角中的一樣本的一第一區域的掃描資料；及 執行獲得的該掃描資料的一整合分析，該整合分析包括： 基於獲得的該掃描資料來計算跨視角共變異數，及/或估算跨視角共變異數；及 考慮到該跨視角共變異數，決定該第一區域中的缺陷的存在。
2. 如請求項1所述的方法，其中該樣本是一圖案化的晶圓。
3. 如請求項1所述的方法，其中該多重視角包括以下項目中的兩者或更多者：一個或多個照射射束的一個或多個入射角、一個或多個收集的射束的一個或多個收集角、該一個或多個照射射束的至少一個強度及該一個或多個收集的射束的至少一個強度以及上述項目的相容組合。
4. 如請求項1所述的方法，其中該方法是基於光學的，且其中該多重視角包括以下項目中的兩者或更多者：一個或多個照明角、該照明輻射的一強度、一照明偏振、一照明波前、一照明波譜、該照明光束的一個或多個焦點偏置、一個或多個收集角、該收集的輻射的一強度、一收集偏振、該一個或多個收集的射束的一相位、亮場通道、灰場通道、返回的光的傅立葉濾波及選自強度、相位或偏振的一感測類型，及上述項目的相容組合。
5. 如請求項1所述的方法，其中該整合分析包括： 針對該第一區域的複數個子區域中的每一者，基於該多重視角中的每一者中的該第一區域的獲得的該掃描資料及對應的參考資料，來產生該多重視角中的每一者中的差異值；及 至少部分地基於與該子區域及相鄰於該子區域的子區域對應的該等差異值及與該子區域及相鄰的該等子區域對應的雜訊值，決定該複數個子區域中的每一者是否有缺陷，該等雜訊值包括來自該等跨視角共變異數的對應共變異數。
6. 如請求項5所述的方法，進一步包括以下步驟：基於獲得的該掃描資料及該參考資料，來產生該多重視角中的每一者中的該第一區域的差異影像，且其中與來自該複數個子區域的每個子區域對應的該等差異值是根據該等差異影像的與該子區域對應的子影像導出的及/或表徵該等子影像。
7. 如請求項5所述的方法，其中該等雜訊值是至少部分地基於該等差異值來計算的。
8. 如請求項5所述的方法，其中該決定該複數個子區域中的每一者是否有缺陷的步驟包括： 產生一共變異數矩陣，該共變異數矩陣包括與該子區域及相鄰於該子區域的該等子區域對應的該等雜訊值； 將包括與該子區域及相鄰的該等子區域對應的該等差異值的一第一向量乘以該共變異數矩陣的一逆元，以獲得一第二向量； 計算該第二向量與一第三向量的一純量積，該第三向量的分量包括表徵一缺陷的值；及 若該純量積大於一預定閾值，則將該子區域標記為有缺陷。
9. 如請求項5所述的方法，其中該複數個子區域中的至少一者具有與單個像素對應的一尺寸。
10. 如請求項1所述的方法，其中該等跨視角共變異數是至少部分地基於在該樣本的一初步掃描時獲得的掃描資料來估算的，在該初步掃描中對該樣本的區域進行取樣，每個取樣的區域代表該樣本的一區域群組，其中取樣的該等區域中的至少一者代表該第一區域。
11. 如請求項1所述的方法，進一步包括以下步驟：在決定一缺陷的一存在時，決定該缺陷是否是令人感興趣的一缺陷，且可選地，在該缺陷被決定為是令人感興趣的時候，分類該缺陷。
12. 如請求項1所述的方法，關於複數個附加區域中的每一者進行重複，以便掃描由該第一區域及該等附加區域所形成的該樣本的一較大的區域。
13. 一種用於獲得及分析一樣本的多視角掃描資料的電腦化系統，該系統包括： 掃描設備，被配置為掃描多重視角中的一樣本的一區域；及 一掃描資料分析模組，被配置為執行該掃描中所獲得的掃描資料的一整合分析，該整合分析包括： 基於獲得的該掃描資料來計算跨視角共變異數，及/或估算跨視角共變異數；及 考慮到該跨視角共變異數，決定該區域中的缺陷的存在。
14. 如請求項13所述的系統，其中該掃描設備包括一基於光學的成像器，且其中該多重視角包括以下項目中的兩者或更多者：一個或多個照明角、該照明輻射的一強度、一照明偏振、一照明波前、一照明波譜、該照明光束的一個或多個焦點偏置、一個或多個收集角、該收集的輻射的一強度、一收集偏振、該一個或多個收集的射束的一相位、亮場通道、灰場通道、返回的光的傅立葉濾波及選自強度、相位或偏振的一感測類型，及上述項目的相容組合。
15. 如請求項13所述的系統，其中該整合分析包括： 針對該區域的複數個子區域中的每一者，基於該多重視角中的每一者中的該區域的獲得的該掃描資料及對應的參考資料，來產生該多重視角中的每一者中的差異值；及 至少部分地基於與該子區域及相鄰於該子區域的子區域對應的該等差異值及與該子區域及相鄰的該等子區域對應的雜訊值，決定該複數個子區域中的每一者是否有缺陷，該等雜訊值包括來自該等跨視角共變異數的對應共變異數。
16. 如請求項15所述的系統，其中該掃描資料分析模組被進一步配置為：基於獲得的該掃描資料及該參考資料，來產生該多重視角中的每一者中的該區域的差異影像，且其中與來自該複數個子區域的每個子區域對應的該等差異值是根據該等差異影像的與該子區域對應的子影像導出的及/或表徵該等子影像。
17. 如請求項15所述的系統，其中該決定該複數個子區域中的每一者是否有缺陷的步驟包括： 產生一共變異數矩陣，該共變異數矩陣包括與該子區域及相鄰於該子區域的該等子區域對應的該等雜訊值； 將包括與該子區域及相鄰的該等子區域對應的該等差異值的一第一向量乘以該共變異數矩陣的一逆元，以獲得一第二向量； 計算該第二向量與一第三向量的一純量積，該第三向量的分量包括表徵一缺陷的值；及 若該純量積大於一預定閾值，則將該子區域標記為有缺陷。
18. 一種儲存指令的非暫時性電腦可讀取儲存媒體，該等指令使得一樣本分析系統進行以下操作： 掃描多重視角中的一樣本的一區域；及 執行該掃描中所獲得的掃描資料的一整合分析，該整合分析包括： 基於獲得的該掃描資料來計算跨視角共變異數，及/或估算跨視角共變異數；及 考慮到該跨視角共變異數，決定該區域中的缺陷的存在。
19. 如請求項18所述的儲存媒體，其中該多重視角包括以下項目中的兩者或更多者：一個或多個照明角、該照明輻射的一強度、一照明偏振、一照明波前、一照明波譜、該照明光束的一個或多個焦點偏置、一個或多個收集角、該收集的輻射的一強度、一收集偏振、該一個或多個收集的射束的一相位、亮場通道、灰場通道、返回的光的傅立葉濾波及選自強度、相位或偏振的一感測類型，及上述項目的相容組合。
20. 如請求項18所述的儲存媒體，其中該整合分析包括： 針對該區域的複數個子區域中的每一者，基於該多重視角中的每一者中的該區域的獲得的該掃描資料及對應的參考資料，來產生該多重視角中的每一者中的差異值；及 至少部分地基於與該子區域及相鄰於該子區域的子區域對應的該等差異值及與該子區域及相鄰的該等子區域對應的雜訊值，決定該複數個子區域中的每一者是否有缺陷，該等雜訊值包括來自該等跨視角共變異數的對應共變異數。

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